JP2019063482A - 二肢間または体幹間の間隔計測器を用いた動態行動提示システム - Google Patents

Abstract

【課題】健康増進や認知症のリスク改善を目的に、歩幅や歩隔を広げた歩行法の効果が認められ推奨されているが、一歩毎の歩幅や歩隔の情報を告知し、効果的な歩・走行および動態の支援を行うシステムが存在しない。【解決手段】歩・走行の一歩毎の二肢または体幹の隔たりを接触または非接触間隔計測機器を用いて測定し、設定された管理基準との比較を基に使用者の歩・走行・動態の状態を把握し、その情報をもとに目標レベルの歩・走行・動態が行える様に支援し、効率の良い歩・走行・動態行動のＰＤＣＡサイクルを短時間で回すことにより、使用者の健康増進行動の提示、並びに競技者用行動の提示を可能とする歩行、走行および動態行動提示システムの提供。【選択図】図１６

Description

本発明は、二肢の間隔を計測した情報を提供する二肢間または体幹間の間隔計測器を用いた動態行動提示システムに関するものである。

従来から、健康の維持及び増進などを目的として、所定期間に歩いた歩数を計測・記憶する歩数計が市販されており、この機能を応用して得た距離、またはスマートフォンのアプリケーションを用いてＧＰＳの緯度経度から算出した距離を、歩行終了後に前記歩数で除して得られる平均歩幅と称されるべき値を「歩幅」と称して使用する機器を「歩幅計」と称して提供されている。

一方、歩数に加えて歩幅、歩隔を適正な間隔に拡げて歩行することは、健康増進のための効果的な歩行であることが認められており、例えば、非特許文献１には、自由歩行速度より歩幅を２０％増加したワイド・ストライド歩行は、自由歩行時に対して、エネルギー消費量および酸素摂取量が各々３０％以上増加するという報告がなされており、歩隔についても別の文献において、同様に間隔を拡げるとエネルギー消費量が増加するという報告がなされている。

非特許文献２の報告では、歩行活動には脳の多くの部分が係わっており、認知症との関係は歩行の際の歩幅の長さが重要とされ、通常歩行に対して歩幅が狭い歩行者は認知症リスクが高くなるという報告がなされており、認知症の予防または発症を遅らせる有効的な手法として、生活習慣の中で適正に歩幅を拡げた歩行を継続することが推奨されている。

一方、歩幅を適正間隔以上に拡げた歩行は、特に中高年者層の膝関節や股関節への負担が増大するとの報告がなされており、歩行活動に関しては「健康増進や認知症のリスク改善といったプラスの効果を活かし、あわせて膝関節や股関節へのマイナスの負担を軽減できる歩行行動処方」が必要とされ、その一つの手段として「中高年層に対して、適正な歩幅、即ち個々人に適応した歩幅の上下限管理値幅の設定と、その範囲内の歩行を促進するための、使用者の一歩毎の歩幅と管理値幅との乖離の有無を知らせる事ができるシステム」が望まれている。

歩隔についても、歩幅と同様に間隔を拡げると膝関節の負担増大の報告がなされており、同様の歩行方法の処方、即ち「歩隔の上下限管理値幅の設定と、一歩毎の歩隔と管理値幅との乖離の有無を知らせるシステム」が望まれており、これらの報告をもとにすると、「歩幅」、「歩隔」に加えて「斜方向の間隔」に関しても管理値または管理値幅として利用することの有用性は十分考えられる。

更なる論文事例として、生活の中での平均歩幅として、朝と夕で約１０％の比率で歩幅が減少する傾向を示す報告や、一定の歩幅を意識した歩行でも、歩行距離が増えるに従い歩幅が減少する事象や、マラソンや競歩などのアスリートでも競技の後半には歩幅が狭まる事象も知られており、これらの面から設定した目標とする歩幅の下限値を下回った場合に歩行者に対してリアルタイムに情報が告知され認識されることで、一定間隔以上の歩幅を意識して歩行ならびに走行を継続することに繋がり、健康増進、競技歩行・走行のより効果的な運動行動を支援することができる。

本願発明に関連する従来技術として、特許文献１には、計算に必要とされるある一定以上の距離の歩行を行った後に、歩数計で計測した歩数で距離を除して得られる平均歩幅を計測する装置が提案されている。

特許文献２は超音波の送信器、受信器を靴に装着し、着地時に作動するフット・スイッチにて作動させる超音波の伝播時間に基づいて歩幅を算出する歩幅測定装置が提案されており、また、特許文献３にはそれぞれの足に超音波の送信器と反射体との距離を測定し、その距離の中の極大データを判定して連続的に測定された極大データを積算する事により歩行距離を計測する歩行距離測定装置が提案されているが、この事例と同様に歩行距離を計測する用途目的で、レーザー光線を用いた提案は先行技術文献としては見いだせなかった。

尚、陸上競技界では歩幅の測定には、例えば１００ｍレースの場合は、通常はハイスピードカメラを１０台近く用いて、走行に対して直角方向から撮影した画像から「歩幅（後述する図２のaに相当）」をダイレクトに測定しており、簡易的な指導においてでもハイスピードカメラ１台と走路の両側に１０ｍごとにパイロンを設置した上で撮影した画像とパイロンの位置関係から測定する方法が用いられている。

特開２０１７−１２７５４８公報 特公昭６２−０５３０４６公報 特許第２５６６５６３号公報

出口 憲市 ら、 Brisk walkingの歩幅の違いがエネルギー代謝へ及ぼす影響 ：理学療法学Supplement 2014(0), 0441, 2015. Taniguchi Y, et al、Gt Performance Trajectories and Incident Disabling Dementia Among Community-Dwelling Older Japanese. J Am Med Dir Assoc. 2017;18:192.e13-192.e20. 。

歩幅を計測する器具として提案されている特許文献１の歩幅測定装置は、使用者が事前に正確な距離の測定または距離情報の入手を行い、予め距離入力部に入力する必要があり、距離÷歩数で計算された「平均歩幅」を得る装置であって、使用者は歩行終了後に歩幅情報を得るが、歩行中には歩幅の情報を得る事ができないため、前記技術背景にて説明した認知症のリスク回避、運動不足解消、贅肉の減量などの健康の維持向上の目的に対して、歩行または走行中に次に踏み出す肢の運動に対する指針となる二肢の間隔に関する具体的数値目標の情報提示が出来ていないことが課題であり、また市民ウォーカー・ランナーおよび競技アスリートに対しては、歩行および走行運動の基本となるピッチとストライド（歩幅）のうちの少なくともストライド（歩幅）に関してリアルタイムに具体的な二肢の間隔情報の提示が出来ていないことが課題であった。

また、特許文献２の測定装置は、超音波の送・受信器が低位置に装着されていることにより、送信された超音波の地面からの反射による超音波ノイズの影響が考慮されていないという難点があり、測定の精度が懸念されるとともに、超音波の伝播時間と伝播速度（音速）で算出された距離ｘに対して「歩行の癖」等を考慮した補正率ｗ、ならびに「靴の向きのばらつき」を補正率θ、と二つの補正率を用いて修訂された値を用いており、測定した値をそのまま用いて健康の維持向上および歩走行の筋力増強に向けて必要とされる正確な二肢の間隔情報の取得に課題があった。

また、特許文献３において説明がなされている極大データは図２のｙを指しておりこれは後に説明するｚと同じ「斜方向の肢間隔」であって「歩幅」ではなく、距離を測定するためには歩幅ｃを求める必要があり更なる補正などを必要とする、と同時に測定した値をそのまま用いて健康の維持向上および歩走行の筋力増強に活用をするには、二肢の間隔情報の取得に課題があると同時に、特許文献３で解決をしようとする課題は「歩行距離を正確に測定する機器の正確な歩行距離測定が出来る本格的な歩行距離測定装置の提供」であり、本発明で解決しよとする「健康の維持向上および歩走行の筋力増強に向けて、一歩毎の歩幅をリアルタイムに計測し、フィード・フォワードして次の一歩の歩行行動に繋げる」こととは解決の課題を別にした発明の提供であった。

尚、陸上競技界で用いられる、ハイスピードカメラを用いた画像から二肢の間隔を読み取る方法は、簡易的手法のパイロンを多用する方法であっても、一般的な計測に用いるには設営や費用に課題が有り、更には距離の長いマラソンや競歩をはじめとする長距離競技の場合においては、レースを通しての測定は不可能に近い状態であることが課題であった。

前記課題を解決するために、本発明はまず装置として、二肢の間隔情報を測定する実測装備Ａ０１と、設定された管理基準と比較して使用者にリアルタイムに告知する情報提供装備Ｂ０１と用いて、歩行および走行の最中でも次に踏み出す肢の運動のＰＤＣＡサイクルを回せるシステムの提供することにあり、その概略の構成を図１に示した。

本発明における実測装備Ａ０１は、二肢の対称となる部位に配置された二肢の間隔計測装置Ａ１０と、前記二肢間隔計測装置によって検出された二肢の間隔信号を統計処理する演算処理装置Ａ７０と、前記演算処理装置によって演算された、一歩ごとまたは統計処理された二肢の間隔に関する信号の送信装置Ａ８０とで構成されており、情報提供装備Ｂ０１は、歩行および走行に関するデータを使いやすい状態に変換し集積した記憶装置Ｂ１０と、前記記憶装置から抽出もしくは人工知能を利用し選択された値を、使用者が歩行または走行の最中の次に踏み出す肢の運動に繋げる管理基準設定装置Ｂ２０と、前記実測装備の送信装置によって送信された前記二肢の間隔に関する信号と、前記管理基準設定装置で設定した管理基準を比較し、管理基準を超えた場合にリアルタイムに使用者に伝える告知装置Ｂ３０と、前記実測装備の送信装置から信号を受ける受信装置Ｂ４０で構成されており、健康増進の為の行動提示ならびにアスリートの競技練習での行動提示を可能とするものである。

前記情報提供装備の記憶装置Ｂ１０に集積される歩行および走行に関するデータの項目として、歩行および走行のストライド（歩幅）、歩隔、ピッチ、距離、時間、エネルギー消費量、ＶО２酸素摂取量、心拍数、歩数、および運動強度（METS）を指しており、それらのデータの集積体、各種研究機関・法人により既に得られているデータ、もしくは歩行・走行パターンで構成されており、さらには該記憶装置には演算機能を持ち、前記項目のデータを使い演算によって導き出すデータを前記管理基準設定装置にて運用することを可能としており、健康科学・スポーツ医学などの進展により新たに得られるデータ項目およびデータ、ならびに使用者の歩行および走行により得られるデータの追加補充を可能とし、常に最新の情報下における運用が出来る装置であることを特徴とするが好ましい。

前記情報提供装備の管理基準設定装置Ｂ２０は、前記データを用いた単一または複数次元の座標軸から得られる値、もしくは歩行・走行のパターンを、前記記憶装置より抽出もしくは人工知能を利用して選択し、新たに管理基準として設定するもので、該設定管理基準は、単一の管理値、または上下限値をもった管理値幅の両方を指しており、管理する目的および対象に応じて用いることが好ましい。

前記情報提供装備の告知装置Ｂ３０は、歩行および走行の行動中または行動後に得られるデータ、既入力済情報、管理設定基準および歩行および走行関連情報を表示する表示部と、前記記憶装置へのデータ入力および設定管理基準の設定を行う入力部と、前記送信装置によって送信された前記二肢の間隔に関する信号と前記管理基準設定装置で設定した設定管理基準を比較・評価・判断をする評価部と、２種以上の音源とテンポを変動させる機構を保持し、該評価部によって判断された情報を、音、光、または皮膚への刺激などの手段を用いて、設定管理基準との乖離の有無もしくは程度の情報をリアルタイムに告知する伝達部とで構成されていることが好ましい。

前記情報提供装備の告知装置Ｂ３０は、前記実測装備よって測定された二肢の間隔情報を有線または無線通信手段を介して、携帯端末に収納されたアプリケ―ション、もしくは告知機能付きヘッドフォン、ポケットへの挿入型告知装置、腰部または手首部に装備される告知装置であることが好ましい。

前記情報提供装備には受信装置Ｂ４０が装備されているが、それに加えて送信装置の追加装備をおこない、該送・受信装置を使い、使用者の支援・介助者またはアスリートの指導者が操作する遠隔装置と無線通信手段を用いて繋げることが可能で、支援・介助者もしくは指導者が、歩行または走行の状態に応じて、設定された管理基準値の変更もしくは予め入力された歩行・走行パターンの変更を可能とし、必要に応じて使用者もしくはアスリート本人への告知を行い、変更の認識をリアルタイムに共有することを可能とすることにより、効果的なトレーニング調整とトレーニング・プログラムの多様化が図れることが好ましい。

本発明の行動提示システムにおいて、その課題を解決するため実測装備Ａ０１は、補正を必要としない直接測定で得た精度の良い計測値と設定された管理基準とを比較して使用者にリアルタイムにその差の有無を認識させる事が重要なファクターであり、その中心機能となる前記実測装備の二肢の間隔計測装置Ａ１０の一つとして、ストラップを用いる接触式間隔計測器Ａ３０であって、装着位置が低位置でも計測を可能であり、二肢の間隔を直接的に計測が出来る計測機器を用いる事が好ましい。

同様に、二肢の間隔を精度よく計測する前記実測装備の二肢の間隔計測装置Ａ１０の一つとして、超音波を用いる非接触式間隔計測器Ａ５０であって、装着位置が低位置でも計測が可能であり、該超音波を用いる非接触式間隔計測器は一定方向に集束発波を可能とする指向性機能を持たせた計測器を用いる事が好ましい。

また同様に、二肢の間隔を精度よく計測する前記実測装備の二肢の間隔計測装置Ａ１０の一つとして、超音波を用いる非接触式間隔計測器Ａ５０であって、装着位置が低位置でも計測を可能であり、送波部、反射部、受波部の少なくとも一つの部位に、方向調整装置７２または追尾装置７３の少なくとも一つを備えて二肢の動きにシンクロして超音波の送・受波の対応を可能とした制御機能を持たせた計測器を用いる事が好ましい。

同様に、二肢の間隔を精度よく計測する前記実測装備の二肢の間隔計測装置Ａ１０の一つとして、レーザー光線を用いる非接触式間隔計測器Ａ５０であって、装着位置が低位置でも計測が可能であり、該レーザー光線を用いる間隔計測器は対象に向けてレーザー光線を照射し反射して返って来るまでの時間を計測、または、投影したレーザー光線とその反射光の位相差を検出し，距離計測を行う計測機器を用いる事が好ましい。

また同様に、二肢の間隔を精度よく計測する前記実測装備の二肢の間隔計測装置Ａ１０の一つとして、レーザー光線を用いる非接触式間隔計測器Ａ５０であって、装着位置が低位置でも計測を可能であり、照射部、反射部、受光素子部の少なくとも一つの部位に、方向調整装置７２または追尾装置７３の少なくとも一つを備えて二肢の動きにシンクロして超音波の送・受波の対応を可能とした制御機能を持たせた計測器を用いる事が好ましい。

二肢の間隔情報を測定する実測装備の間隔計測装置、または情報提供装備管理基準設定装置のいずれかまたは双方に、既に公知の計測手段あるいは身体との接触部に電極を保持させる事により、歩数、移動距離、速度、消費カロリー、および心拍数の計測といった情報の取得が可能となり、総合健康計測情報を使用者に提供することが好ましい。

使用者が歩行または走行をする際に、実測装備Ａ０１で測定された二肢の間隔情報と、情報提供装備Ｂ０１で歩行および走行に関するデータから選び出した次の行動に繋げる管理基準との比較を行い、管理基準を超えた場合にリアルタイムに情報が伝えられる事により、使用者はその時点で自己の歩行または走行の状態を認識することが可能となり、その情報をもとに自己の歩行または走行の状態を目標とするレベルに戻すことで、効率の良い健康増進の為の次の行動、アスリートの競技練習での次の行動を促すこと、即ち歩行および走行行動のＰＤＣＡサイクルを短時間で回すことを可能とする効果がある。

歩行について言えば、例えば冒頭に記した様に「中高年層の認知症のリスク改善に幅広歩行は良い」と推奨されているが、「どの程度拡げれば良いか」、「どうやってその歩幅を守っていけばよいのか」などの疑問に対して、具体的な数値を示しての指導や支援を行えなかったが、本発明のシステムを用いることにより、この支援が可能になるとともに、設定された歩幅を持続して歩行できているかの適否を認識させる効果が有り、使用者自身の数値的目標の達成感を持たせることで意欲に応じて更なる健康増進に活用が出来るモチベーションの向上と同時に、歩行や走行で減量を目指す活動においても同じ手法を用いて数値的目標を用いた改善とその後の健康増進のＰＤＣＡサイクルを短時間で回せる効果がある。

また、歩行および走行の実効を上げるために用いられるデータは、歩数、時間、距離といった「量」に係わるデータが多いが、一歩毎の二肢の間隔（歩幅、歩隔、および斜方向の肢間隔）の測定値を追加し、統計処理を含むそれらのデータと目標とする管理基準とを比較する事により、データに基づく歩行および走行の「質」の評価を追加する効果があり、趣味のウォーキングや市民ランナーにとっての新たな活動の具体的な数値指標として用いること、更には指導者の操作による遠隔指導を追加することで、アスリートに対するより有用な指導に結び付けることが可能となり、より短時間周期のＰＤＣＡサイクルを回すことが出来る効果がある。

二肢の間隔計測器を用いた歩行および走行行動提示システムの概略図 二肢の間隔と歩幅、および歩隔を理解するための概念図 二肢の間隔計測器を用いた歩行および走行行動提示システムのフロー図（筋力の低下防止、認知症のリスク回避を目的とした中高年層の活用を例に） 走行時間に対する歩幅の変化を計測した標準的パターンの例図 贅肉の減量、脂肪の燃焼を目的とした活用例 走行時間に対する二肢の間隔の変化を計測した標準的パターンの例図 運動不足解消、筋力の補強を目的とした若壮年層の活用例図 競技会での自己新記録を目指す市民ランナー・ウォーカーの活用例図 筋力強化・専門指導による競技会に出場する競技アスリーツの活用例図（ストラップを使う接触式間隔計測計測器（巻取型）の構成図を兼ねる） ストラップを使う接触式間隔計測器（巻取型）詳細図 指向特性を備えた非接触式間隔計測装置の構成図 方向調整と追尾装置を付加した非接触式間隔計測装置の構成図 前後（又は歩幅）方向＆歩隔測定用非接触式間隔計測装置の構成図 巻取り機能統合し費用削減を行った接触式間隔計測器の構成図 弾性伸縮器具を用いた接触式間隔計測器の構成図 チーム・パシュート競技を対象とした活用例図 チーム・ダンスを対象とした活用例図

はじめに、二肢の間隔に関する一般的な定義もしくは理解を図２に示すと、一般的に定義されている「歩幅」は、一方の足の踵から他方の足の踵までの垂直方向の間隔ａ、または一方の足のつま先から他方の足のつま先までの垂直方向の間隔ｂを指しており、この定義の示すことは踵またはつま先と同じ足骨によって覆われた足部位と同じ動きをして相対する部位同士、即ち一方の足の足首（脛骨内踝と腓骨外踝を囲む部位）より下の“ある”部位＊から相対する他方の足の“ある”部位＊までの垂直方向の間隔ｃが、間隔ａおよびｂの歩幅と等しい間隔であることを示している。

一方で、足の踵（つま先）から他方の足の踵（つま先）までの斜に方向に存在する二肢の前後方向の間隔ｚは、前記定義や一般的な理解として「歩幅」と称されることはなく、本発明では「斜方向の肢間隔」として用い「歩幅」との区別を行い、「歩幅」ａは、「歩隔」ｆと二肢の「斜方向の肢間隔」ｚを用いるとａ=√(ｚ^２ −ｆ^２)として求められ、特に走行における「歩幅」の測定に器具を用いて測る場合には、両足が同時に地面から離れている間に測定する場合が存在するため、空間での「斜方向の肢間隔」の測定を意味しているとの理解が一般的であることを付記しておく。

同時に、「歩隔」については明確な定義が見当たらないが、一般的には次の２つ理解が存在しており、一つ目の理解は「一方の足のある部位とそれと対称に位置して向かい合う他方の足の同じ部位までの間隔（左右の足の間隔）」とされ、図２に示す、足（靴）の同じ内側の部位の間隔ｄまたはｅとする理解と、二つ目の理解は「足（靴）の中心部間の間隔」とされ、各々の踵の中心の間隔ｆまたは足の中心線上の部位の間隔ｇとする理解があり、これらの理解は、一方の足の “ある”部位＊から相対する他方の足の“ある”部位＊の間隔ｈを指していることになる。

また、本明細書で使う「補正」「補正率」とは、計測で得られた測定値をある目的のために「歩き方の癖」または「足の向き」などを考慮するための調整を「補正」、その割合を「補正率」とする解釈に従っており、計測をすることによって得られた測定値を既知の定理などの数式により得られる値は「補正した値」とはしていない。

以下、本発明の実施の形態を図３〜図１５に基づき説明を進めていくが、はじめに図３、本発明の二肢の間隔計測器を用いた歩行および走行行動提示システムのフロー図を使い、そのプロセスを〔１〕〜〔９〕の順に従って説明する。

二肢の間隔の計測は、実測装備Ａ０１に装備されたストラップを使う接触式間隔計測装置Ａ３０、および超音波またはレーザー光線を使う非接触式間隔計測装置Ａ５０を用いて行われ、歩・走行に係わるデータ（αβ・・ψω）は記憶装置Ｂ１０に保管されており、新たに歩行または走行を行う際に、前回の振り返りと次の活動の目標に従い、使用者自らもしくは医師、指導者等のアドバイスによる選定〔１〕によって、距離、時間、エネルギー消費量、VO２酸素摂取量、ストライド（歩幅）、歩隔、またはピッチの目標を定め、それに適応するストライド（歩幅）、歩隔、ピッチ、距離、または時間の新たな値を、記憶装置内に保管されたデータ・テーブルを用いて使用者自ら、もしくは人工知能を利用して選び出すか、演算機能を利用して算出するかの手法によって管理基準を設定〔２〕する。

ここで用いた人工知能とは「該記憶装置Ｂ１０に保管されている、使用者の歩・走行に係わる情報、演算によって導き出される歩・走行に係わる情報、陸上競技会で実績のあるアスリートの歩行または走行の運動習慣や行動パターンの情報、更にスポーツ科学において理想とされる運動習慣や行動パターンの情報などから抽出された情報の組み合わせを学習させた新たな選択基準の中から、使用者が必要とする歩・走行に係わる情報を見つけだすための技術」を指している。

その後、歩行または走行をスタートし、計測〔３〕が始められると、実際の計測値と管理基準値との比較〔４〕が行われ、設定された管理基準値を逸脱した際には使用者に告知〔５〕され、その行動の修正〔６〕が促され、今回の歩行または走行の情報は新たなデータとして記憶装置Ｂ１０に追加〔７〕される事になり、同時に使用者は医師、指導者もしくは自分自身で分析、振り返り〔８〕を行い次の歩行および走行の行動指針として目標を定めて次回の選定に活用〔９〕するというＰＤＣＡのサイクルを具体的な数値を用いて回していくプロセスになっている。

先にも触れたように告知装置Ｂ３０の伝達部は２種以上の音源とテンポを変動させる機構を保持しており、例えば歩行もしくは走行の目標時間を縮めることを目的とした場合には、前記伝達部から発せられる音のテンポと、前記二肢間の間隔測定装置１０による二肢の間隔を維持する設定機能とを複合して活用することにより、足を前に出させる運動習慣を身に付させることが出来るため、市民ランナーやウォーカーの目標とする時間短縮の一支援手段とすることができる。

次に、本発明の実施の形態を＜実施例１＞〜＜実施例９＞に基づき説明を進めていくが、＜実施例１＞〜＜実施例５＞では、実測装備Ａ０１で計測したデータを用いて情報提供装備Ｂ０１が保有する機能を使うことによって健康の維持向上および筋力増強に効果をもたらす５つの特徴的な事例の説明を、情報提供装備の記憶装置Ｂ１０、管理基準設定装置Ｂ２０、告知装置Ｂ３０、および受・送信装置Ｂ４０の機能を携帯端末Ｂ０２、ヘッドフォン（告知機器付）Ｂ０３、腰部に装着される告知器具Ｂ０４、または手首部に装着される告知器具Ｂ０５の構成や役割を主に説明し、二肢の間隔測定を担う実測装備Ａ０１の役割の中心となるストラップを使う接触式間隔計測装置Ａ３０または超音波もしくはレーザー光線を使う非接触式間隔計測装置Ａ５０に関する説明は＜実施例５＞以降の実施例で紹介する。

＜実施例１＞
図３には、認知症のリスク回避を目的に本システムを用いて「歩幅（と歩隔）の拡張による歩行の改善と維持向上」を図る中高年層を対象とした使用者の事例を紹介しており、先に説明した図２の記憶装置Ｂ１０に保管されているデータベースの中から「時間vsストライド（歩幅）の表」Ｇ１の２軸の座標から現行のストライド（歩幅）Ｄのデータを選び出し〔１〕、次の目標を自らまたは医師と相談を行う中から、目標とする時間とストライド（歩幅）の値Ｅを新たな管理基準として設定〔２〕し、歩行をスタートすると同時に計測〔３〕を行い、〔１〕と〔２〕との比較〔４〕において下限値１５４を下回らないかどうかを検知して、歩行中の使用者に告知する。

本実施例における歩行時間に対する二肢の間隔の変化１５０を図４に示しており、新たな下限の管理基準として定めたストライド（歩幅）値Ｅを下回らないことを歩行の目標としているため、歩幅の間隔下限目標値１５４（＝ストライド値Ｅ）を下回った場合に告知音１６０が示され、目標とするストライド（歩幅）に回復することを使用者に認識させることになる一つの形態事例であるが、データベースの中から他の座標を抽出して用いる手法、例えば「時間vs歩隔」などの２軸から歩隔に下限値を設ける手法、または「時間vsストライド（歩幅）vs歩隔」の３軸のデータベースなどの中からストライド（歩幅）と歩隔に下限値を設ける手法、もしくは使用者の体調に照らし合わせて上限値を付与した管理値幅を用いる手法など、目的に応じ、また個々人に適応した負荷の条件として歩幅または歩隔の目標値を選定、設定してシステムを使うこともできる。

＜実施例２＞
図５は、脂肪の燃焼を目的とした方が本システムを用いる事例であって、「脂肪の燃焼」は「エネルギー消費量を増やすこと」によって達成されるので、先に説明した実施例１と同様に、記憶装置Ｂ１０に保管されているデータベースから、歩幅の拡張による歩行の改善を行うケースを想定し、まず距離（この例の場合は５０００ｍ歩行）を定め、その後「ピッチｖｓストライド（歩幅）ｖｓ距離⇒エネルギー消費量」の３軸のデータベースＧ２の中から想定した距離（５０００ｍ）のピッチｖｓストライド（歩幅）表Ｇ３を用いて、現状のピッチとストライド（歩幅）の値Ｓから導き出されるエネルギー消費量から目標とする次の消費エネルギーを決め、新たなピッチとストライド（歩幅）の値Ｔを自身で設定するか、または記憶装置Ｂ１０の演算機能を用いて算出した値、もしくは人工知能を用いて設定された管理基準のもと歩行を開始し、その後、告知の工程へと繋げ、歩行と告知による改善のＰＤＣＡサイクルを回すことによって、エネルギー消費量を増やすための効率的歩行を継続する事により脂肪燃焼を増やす一つの形態の事例である。

本事例の比較〔５〕で使用した走行時間に対する二肢の間隔の変化を計測した標準的パターンの例を図６に示しており、歩幅の変化について説明すると選定された新しい下限目標１５４と同時に関節の負担を考えた上限値１５３も設定され、その両方の値で管理基準１５２が定められ、その条件のもとにウォーキングを行い歩行時間に対する二肢の間隔の変化１５０が得られる。

その歩行が歩幅の管理基準１５２を超えた瞬間に告知音１６０が示され、歩隔に関しても同様に歩隔の管理基準１５６を超えた瞬間１６１で告知音が示されることにより、脂肪の燃焼、あるいは贅肉の減量を目的とした歩・走行に繋げられるため、自身で新たな目標値を定めたり、医師との相談にて次回の目標間隔を論議したり指示を仰ぐことでシェイプアップの改善につなげていく事例である。

＜実施例３＞
図７には、運動不足解消、筋力の補強を目的とした若壮年層の方への応用事例を示しており、実施例２でエネルギー消費量を増やすことに注目したのに対して、本実施例３では一定の距離を走行する際の走行時間を徐々に短縮し、不足しがちな筋力を補強するとともに併せて心肺持久力を向上させることを目標とした５０００ｍ走行の事例であって、使用者は記憶装置Ｂ１０に保管されているデータから、３軸のデータベース「ピッチｖｓストライド（歩幅）ｖｓ距離の３軸データ⇒走行時間」の中より距離５０００ｍを見つけ出し、現状のピッチとストライド（歩幅）の値Ｓに対して、まず目標とする新たなストライド（歩幅）の値Ｔを使用者自身が抽出する、もしくは人工知能の支援により選択を行うが、データベースの代わりに記憶装置Ｂ１０の演算機能を用いることも可能である。

次に、伝達部に保有されている２種の音源を利用し、第１の音源Ｂ５１からは設定管理基準との一歩ごとまたは統計処理された値との乖離の有無をリアルタイムに告知する音が出される機構になっており、第２の音源Ｂ５２からは該第１の音源Ｂ５１と同時に音を発生させて、且つテンポを可変出来る機構を有しており、使用者の設定したピッチに併せたリズムまたは音楽が流すことが可能で、この両方の音源を同時に使い、第２の音源のある一定のテンポの音を守ることを意識しつつ、第１の音源からの告知情報により修正を加えることによって、筋力を補強および持久力を向上させるトレーニングを行える一つの形態の事例である。

例えばストライド歩・走法を軸に置くアスリートは既にストライド（歩幅）の長いメリットを維持するため、自分に相応しい二肢の間隔なり歩幅の上限値に設定しそれを超えない歩・走行を継続させて、その間に告知装置からのピッチ音をトレーニングの度に少しずつ速める事により、呼吸を含めた身体全体のリズム適応させることによってラップタイムの向上に繋げることが可能としており、逆にピッチ歩・走法を軸に置くアスリートは足の回転がある程度速いメリットを活かし、自分に相応しいピッチ（テンポ）のリズムを告知装置から発生させてそれに合わせた歩・走行を継続させて、トレーニングの度に二肢の間隔または歩幅の設定を少しずつ増加させる事により、自然に近い形で股関節の柔軟性を付加させることで足を前に出させる行動につながり、ラップタイムを向上させる効果が期待できる。

走行のスピードは「ストライド×ピッチ」で決まり、スピードが上がれば当然走行時間の短縮を達成できるため、『ストライド（歩幅）計測で可能となった上下限の設定による“ストライド（歩幅）のコントロール”と、音のテンポの可変調節で可能となった“ピッチのコントロール”を組み合わせたストライド（歩幅）とピッチのハイブリッド・コントロール』を複合的に繰り返すトレーニングを指導者またはアスリート自身が組み合わせていくトレーニングを継続していくと、筋の持久力や心肺機能が高くなり、筋力が高まれば１歩で進むスライドを少しずつ大きく取れるようになる一つの形態の事例を示している。

＜実施例４＞
図８は、競技会での自己新記録を目指す市民ランナーあるいはパワー・ウォーカーを対象とした事例の紹介で、実施例３で紹介したストライド（歩幅）とピッチのハイブリッド・コントロールと並行して、歩・走行全体の走行パターンをキープできているかについても告知することが可能にしており、例えば、本実施例ではコースを５つのラップ区間に分け速度を区間ごとに変更する走行パターンを事前に計画した事例を用いており、計画の走行パターンＢ６１を事前に記憶装置Ｂ１０に入力し、パターンに入力した速度を逸脱して増減した場合は、先の実施例の告知の要領でその情報が発せられると同時に、新しいラップ区間に入ると、速度の増減の情報が知らされる一つの形態事例として示している。

走り出した後、ある程度の距離で統計処理された二肢の間隔に関するデータから練習当初の走行パターンＢ６２の速度が算出され、その値が当初設定したラップ区間の想定速度Ｂ６１から逸脱していると判断された時点で告知音が出される機構になっており、その告知に従い使用者がストライド（歩幅）を変更し、元の計画されたラップ区間の走行パターンＢ６３へ修正した走行をすることができる。

これは、使用者自身で『ストライド（歩幅）計測で可能となった上下限の設定による“ストライドのコントロール”と、音のテンポの可変調節で可能となった“ピッチのコントロール”にあわせて、“区間ごとの走行ラップのコントロール”をも組み合わせたストライド・ピッチ・走行ラップの３要素のハイブリッド・マネージメント』を行うことを可能とするものであり、市民ランナーあるいはパワー・ウォーカーをが、競技会で目標とする時間（多くは自己新記録）を達成するための一つの形態の事例とした説明である。

＜実施例５＞
図９には、主に競技会に出場する競技アスリートを対象とした形態の事例を示しており、競技会で良い記録を出すための筋力の強化を目的に、多くのアスリートは専門指導者の指導の下トレーニングを行っているが、先の実施例で紹介してきた音源の利用は、使用者にとっては受動的な要素が強い装置であるのに対して、本実施例は指導者の育成のプロセスを充実させる目的、またはアスリートの運動挙動をより細やかに観察し改善に繋げる目的を達成する手段として、能動的な指導に用いる装置として、遠隔操作器１１９を用いた事例である。

本実施例は、これまで紹介してきた音源に加えて、指導者が使う遠隔操作器１１９によって「指導の意図なりトレーニング・プログラム上の強化方施策」がアスリートの情報提供装備Ａ０１に送達されるシステムのことを指しており、例えば指導者がトレーニングの途中で当日のアスリートの体調やコース環境などの理由でプログラムの変更（ストライド（歩幅）の変更またはピッチを変更など）を行う事例において、指導者の意思で管理基準の変更を決めた際に、第３の音源を用いて指導者からの変更の指示が伝えられると同時に、遠隔操作器１１９によって第１の音源Ｂ５１からは変更された新たな管理値に対応する告知音、または第２の音源Ｂ５２からは新たな目標とするステップに変更された新たなテンポのリズム音が直接アスリートに伝えられて、それらにアスリートが自身の行動を追随させることによりトレーニング内容をより充実させるプロセスを一つの形態事例としており、走行後は集められたデータを電子計算組織１１８によって分析やトレーニングの振り返りに利用できるものであって、本事例で用いた実測装備Ａ０１の間隔計測装置の構成事例を以下に数事例を用いて説明を加える。

図９で用いている二肢の間隔計測装置は、ストラップを使う接触式間隔計測装置Ａ３０であって、一方の肢３Ｌには接触式間隔計測器（巻取型）３１が連結装具３５Ｌを介して取付けられ、ストラップ３４を介してもう一方の肢３Ｒにはストラップ巻取り器３３が連結装具３５Ｒを介して取り付けられており、ストラップの長さの変化に応じて最長および最短になるタイミングをモーション検出部８０Ｃにて検出し、その最長点（＝斜方向の間隔）、最短点（＝歩隔）から得られる二肢の間隔のデータは、巻取型の接触式間隔計測器３１に備えられた演算処理装置Ａ７０、および送信装置Ａ８０を介して、情報提供装備Ｂ０１に送られ、使用者に認識される構成となっているが、先に記した二肢の間隔のデータは、三平方の定理を用いて「歩幅」の値を得ることが可能で、補正を用いることなく歩幅（＝ストライド）のデータを使うことができる（図２の下段にその解説を示す）。

図１０の（ａ）〜（ｄ）に接触式間隔計測器（ストラップ巻取型）３１の詳細を示してあり、（ａ）はその正面図、（ｃ）はその断面図であって、巻取型の接触式間隔計測器３１の測定器正面側からストラップ３６０度フレキシブル出入口４６によりストラップを出し入れするタイプの構成例を示しており、螺旋式巻き取り器３８Ｍにより ストラップ３４Ｍは出し入れされ、回転部に装備された回転測長センサー４０により回転数が読み取られ、演算処理部Ａ７Ｃによりデータが処理され、内蔵の通信部Ａ８Ｃを介して、情報が携帯端末Ｂ０２、ヘッドフォン（告知機能付き）Ｂ０３、使用者の腰部告知器具Ｂ０４または手首部告知器具Ｂ０５に送信され二肢の間隔計測情報が使用者に認識される構成であり、測長器として（ｄ）に示した前記回転測長センサー４０を使い回転数を読み取る方式の他、ストラップに記された印を読み取る、もしくはカウンターを用いた機械式測長器４１、または電気抵抗を利用した電気式測長器４２などの測長器を用いることが出来る一つの形態の事例である。

図１０の（ｂ）は、表示器１１４と告知スピーカー１１５を追加して装備する巻取型の接触式間隔計測器３１の正面図を示しており、情報を携帯端末Ｂ０２などの告知装置に送信されると同時に、計測器本体でも確認できる様に構成がなされており、先に紹介したアスリートなどの装備を想定したものである。

いずれの場合も、巻取型の接触式間隔計測器３１内には補助ローラー４５がストラップ３４Ｍを巻取る方向をコントロールする様に配置されて、ストラップ３４Ｍの取出し方向や巻取り方向により、その数や配置を行うことにより使用者の利便に応じた形状に配置することが出来るとともに、使用者の肌に近い場所で装着するものであるため、長距離歩行または走行用などの仕様には、摩擦による熱の発生を極力抑えるために、ローラーのベアリングなどの部位に耐摩耗性の表面処理、例えばＤＬＣなどの表面被膜を形成した材質を用いて環境条件に適合させることが好ましい。

さらに図１０の（ｅ）、（ｆ）は、もう一方の足に装備するストラップ巻き取り器３３の正面図と断面図を示しており、構成については正面サイドからストラップ３６０度フレキシブル出入口４６と巻取る方向をコントロールする補助ローラー４５を介してトラップ３４Ｗが出し入れされ、螺旋式巻き取り器３８Ｗにより収納され、更にはストラップ３６０度フレキシブル出入口４６およびもしくは補助ローラー４５のアレンジで巻取る方向のコントロールを行い、使用者の利便に応じた形状に配置すること、ならびに極耐摩性の材質を用いて使用される環境条件に適合させた一つの形態の事例である。

尚、接触式間隔計測器３１側の螺旋式巻取り器３８Ｍのバネ定数ＫＭと、ストラップ巻取り器３３に使用される螺旋式巻き取り器３８Ｗのバネ定数ＫＷとの関係は「ＫＭ＞ＫＷ」となる様に設定し、あわせて接触式間隔計測器３１にはローラー・ストッパー４７を設け、巻取り器側ストラップ３４Ｗには上限長さを設けて、巻取り器側ストラップ３４Ｗがその上限まで引き出されないと計測器側ストラップ３４Ｍが引き出されない構成にすることにより正確な間隔測定を可能としている。

＜実施例６＞
図１１は、二肢の間の計測に超音波を使う非接触式間隔計測装置Ａ５０を用いる事例であり、左右の足に巻付けバンド、サポーター、マグネット貼合わせ、またはクリップなどの連結装具３５を介して装備されており、加速度計を用いたモーション検出部８０Ｎで測定された着地の兆候を捉えたタイミングに、一方の足に装備された超音波送波部（この実施例では指向性狭角度で送波する送波器５５）から発せられた超音波は、もう一方の足に装備された、非接触式間隔計測装置５１の受波部５３で受波され、超音波の伝播時間に基づいて二肢の間隔を算出するものであり、その際に送波された超音波が地面に反射したことで生じるノイズを発生させることを最小化するために、指向性狭角度で送波する送波器５５、または指向特性制御用リフレクター５４の少なくとも一つを用いて送波する方向を予め収束させる一つの形態の事例である。

＜実施例７＞
図１２は、超音波を使う非接触式間隔計測装置Ａ５０に、方向調整可動装置７２および光学式（例えば、赤外線、レーザーなどを用いる）追尾装置７３を付加した追尾装置付き前後方向の間隔測定用送・受波部７０と追尾装置付き前後方向の間隔測定用反射板部７１を左右の足に、連結装具３５を介して装備されており、例えば加速度計を用いた前方の足のモーション検出部８０Ｎで測定された着地の兆候を捉えたタイミングに、超音波送波部５２から発せられた超音波は、もう一方の足の超音波反射板６１によって反射され、その超音波がもとの超音波受波部５３に送波される際の、超音波の伝播時間に基づいて二肢の間隔を算出するものであり、また、これまでに提案されてきた超音波による歩幅の計測装置では足元付近の低い位置に配置すると、送波された超音波が地面に反射したことで生じるノイズを発生させて正確な測定が出来なくなるため、この間隔計測器には歩前後方向の間隔幅測定用送・受波部６６と前後方向の間隔測定用反射板部６７のおのおのに装備した方向調整可動装置７２および光学式追尾装置７３により、その問題が生じないように配慮がなされている。

図１３には、超音波を使う非接触式間隔計測装置Ａ５０であって、歩隔を測定する機能を有した形態の一例で、送波部５２と受波部５３をツインで保持した前後（または歩幅）方向＆歩隔測定用送・受波器６８からの送受波を、歩隔の送受波ＡＲ２と、また歩・走行の肢の移動に伴い前後方向（斜め方向）の送受波ＡＲ１を行う測定用反射部６９により、歩隔、歩幅または前後方向間隔の二肢の間隔測定する一つの形態の事例であり、歩隔の測定は本事例のように反射板を用いる手法の他、反射板を用いずに左右の肢に受・送波を備えて測定する手法のどちらの手法でも測定が可能である

＜実施例８＞
実施例５で用いていたストラップを使う接触式間隔計測装置Ａ３０は、各々の肢に巻取り器を２つ用いる構成であり、使用者の使い方や目的に応じては、その構成を変えることによりコストを下げることが可能であるため、その事例を図１４および図１５を用いて構成を説明する。

図１４には、実施例５のストラップを巻取る役割を、計測器（巻取型）３１側だけが受け持ち、巻取り器３３の代わりに取り付け固定具３６にて行うもので、例えば歩行のみに用いる場合、あるいは使用位置を高い位置に用いて日々の変化のみを測定する場合など、巻取り器の負荷が少ない利用目的に使用をすることが可能であり、巻取り器とその周囲の外装品の費用を削減することが可能であるが、二肢の間隔を測定する機能は変わらず、実測装備Ａ０１としての役割は変わらない一つの形態事例である。

図１５には、実施例５の接触式間隔計測器（巻取型）３１の役割を、弾性伸縮素材部８２を用いた弾性伸縮器具８１に置き換えるもので、一方の肢に取付け固定具３５Ｌを介して取り付けられた弾性伸縮器具８１を用い、あわせて目標管理下限値の状態をリアルタイムに提供する下限値未達告知器１１６を付備してあり、もう一方の肢とは取付け固定具３５Ｒを介して取り付けられ、それらの器具全体の伸長前の長さとストラップ自体の長さの合計長さを、目標下限の定まった長さ（定長部）に調節することが出来る安全コネクター８６を有したストラップ３４を接合させた構成を用いる事例である。

ここで用いられる前記下限値未達告知器１１６は、定長部の長さより弾性伸縮素材部８２がある一定時間内に伸びを計測している際には「下限値を超えて歩行が継続している」と判別して信号を発せず、反対にある一定時間内に伸びを計測されない状態が継続した場合に「二肢の間隔が下限値に達していない」と判別をした信号を情報提供装備Ｂ０１へ送達する構成になっており、例えば日々の歩行で健康増進や認知症のリスク改善といった目的として下限値管理のみを要望する場合には、この手法は十分有用な構成であり、先の事例で達成できた巻取り器とその周囲の外装品の費用削減に加えて、接触式間隔計測器（巻取型）３１を弾性伸縮器具８１に置き換えることによる費用削減も可能であり、二肢の間隔の下限を告知する機能は変わらず、実測装備Ａ０１としての役割を果たす一つの形態事例である。

なお、この弾性伸縮器具８１に用いる弾性伸縮素材部８２の張力を幾つかの張力レベルで用意した取替え品を用意することにより、使用者の目標にあわせた負荷を弾性伸縮器具によって付与することができるため、その使用者の目的に応じて選択使用できることも可能としている。

＜実施例９＞
図１６には、スピードスケートのチーム・パシュート（団体追い抜き）競技を対象とした形態事例を示しており、競技会で良い記録を出すために、先頭の選手の受ける風の影響（空気抵抗）を２/３番手の選手には当てない様に、「例えば直線では左右に振るスケーティング・リズムに合わせて、やや斜めの直ぐ後ろを追いかける」隊列を組み、「選手間の距離が一定の長さ以下にキープする」という２つのスケーティング術がその記録に大きく影響する為、先の実施例で紹介してきた各選手個々の単位での二肢の間隔２０１を非接触式間隔計測器Ａ５０で測定する手法を用いストライドの増強を図ると同時に、３選手の各二者間（Ｓ１−Ｓ２、Ｓ２−Ｓ３）の間隔２０２（体幹の部位として頭部に配置し例示した）を非接触式間隔計測器Ａ５０を用いて間隔を測定し、管理基準から逸脱した際には告知装置からの告知情報を提供する第１の音源Ｂ５１を用いてスケーターに知らせることにより間隔を一定に保つことが可能となり、更にテンポを可変出来る機構を有している第２の音源Ｂ５２を併せて利用する事により、そのスケーティング・リズムの調和のとれたピッチの上昇を促しスケーティングの速度向上につなげることが可能となる。

図１６の事例で用いた個々のスケーターの二肢の間隔２１０の計測装置Ａ５０として超音波型を用いた非接触式間隔計測器５１を用い、また、スケーター同士の二者の間隔２１０の計測装置Ａ５０としてはレーザー光線型を用いた非接触式間隔計測器２０３を例示し用いてあり、イメージ上のレーザー光線の照射光・反射光の軌跡２０５で計測が可能となるが、二肢間あるいは二者間の間隔測定には、使用する環境やコースに応じて超音波型、レーザー光線型のどちらの手法を選択して用いても測定上また効果には有意差は無い。

また、競技会で良い記録を出すための筋力の強化を目的に、通常、多くのスケーターは専門指導者５の指導の下トレーニングを行っているが、指導者の育成のプロセスを充実させる目的、またはスケーターの運動挙動をより細やかに観察し改善に繋げる目的を達成する手段として、遠隔操作器１１９を用いることが出来、その活用によって「指導の意図なりトレーニング・プログラム上の強化方施策」がスケーターに送達される、例えば指導者がトレーニングの途中で当日のスケーターの体調やコース環境などの理由でプログラムの変更（スケーター自身のッストライドの変更、ピッチを変更などに併せて、スケーター間の間隔、または直ぐ後ろを追いかけるやや斜めの隊列の角度 など）を行う事例において、指導者の意思で管理基準の変更を決めた際に、第３の音源を用いて指導者からの変更の指示が伝えられると同時に、遠隔操作器１１９によって第１の音源Ｂ５１からは変更された新たな管理値に対応する告知音、または第２の音源Ｂ５２からは新たな目標とする行動や動態に変更された新たなテンポのリズム音が直接アスリートに伝えられて、それらにアスリートが自身の行動を追随させることによりトレーニング内容をより充実させることが可能であり、走行後は集められたデータを電子計算組織１１８によって分析やトレーニングの振り返りに利用できる。

本実施例ではチームパシュート（団体追い抜き）競技を事例に用いたが、これと同様の活用は、シンクロナイズト・スイミング、新体操、あるいはボートなどの集団競技、あるいは、この応用活用で障害者スポーツの身体障害者、脳性麻痺、視覚障害、知的障害などの指導（個々人の指導や伴走者との指導など）などの幅広い応用に用いる事が出来る。

＜実施例１０＞
図１７には、事例として４人のチーム・ダンスを対象とした形態事例を示しており、ダンス・パフォーマンスで最善の演技を披露するために、「サブ・パフォーマーＰ０がメイン・パフォーマーＰＭの動きにシンクロさせた挙動」、且つ「予め定めたパフォーマー間の位置関係（ＰＭとＰ１、Ｐ２、Ｐ３の各々の位置関係）を保ったパフォーマンス」という２つの目的を達成するための事前練習、場合によっては公演そのものにも用いる事が出来る。

まず「サブ・パフォーマーがメイン・パフォーマーの動きにシンクロさせた挙動」を促すには、メイン・パフォーマーとサブ・パフォーマーの足部を二者間の非接触式間隔計測器３０５でリンクさせて間隔３０７を測定するのと同時にパフォーマー個々の単位での二肢間３０１を非接触式間隔計測器５１を用いて足の動き（間隔）を測定し、管理基準から逸脱した際には告知装置からの告知情報を提供する第１の音源Ｂ５１を用いてパフォーマーに知らせることにより動きをシンクロナイズドさせたパフォーマンス演じることが可能となり、手の動きにおいても「サブ・パフォーマーがメイン・パフォーマーの動きにシンクロさせた挙動」を促す場合は、手の位置間隔３０２を同様に測定し、パフォーマンスに用いることで同様の効果を得ることが出来る。

「予め定めたパフォーマー間の位置関係を保ったパフォーマンス」をメンバー間で促すためには、メイン・パフォーマーとサブ・パフォーマーの二者間の体幹部に非接触式間隔計測器３０４を配してリンクさせ、その間隔３０６が予め定めた間隔の管理基準から逸脱した際には告知装置からの告知情報を提供する第１の音源Ｂ５１を用いてパフォーマーに知らせることにより最適演技位置を確認しながら、第２の音源Ｂ５２の併用を併せ持つことによってパフォーマンスを演じることが可能となるが、動きのシンクロと併用する事により、例えばダンス・パフォーマンスで必要とされるミュージック音を必要としない、所謂“無音ダンス”のパフォーマンスを演じる事も可能となる。

また、公演会場で良いパフォーマンスを見せるための演出効果を向上させることを目的に、通常、多くのパフォーマーは振付師、演出者またはプロデューサーなどの指導者５の指導の下パフォーマンスを行っているが、指導者の演出効果の向上のプロセスを充実させる目的、またはパフォーマーの運動挙動をより細やかに観察し改善に繋げる目的を達成する手段として、遠隔操作器１１９を用いることが出来、その活用によって「指導の意図なり演出上の向上方施策」がパフォーマーに送達される、例えば振付師が当日のパフォーマーの体調や舞台環境などの理由でプログラムの変更（パフォーマー間の位置関係やパフォーマンス時間の関係でダンス時間を短縮/延長する際の繋ぎの編集 など）を行う事例において、振付師の意思で管理基準の変更を決めた際に、第３の音源を用いて振付師からの変更の指示が伝えられると同時に、遠隔操作器１１９によって第１の音源Ｂ５１からは変更された新たな管理値に対応する告知音、または第２の音源Ｂ５２からは新たな目標とする行動や動態に変更された新たなテンポのリズム音が直接パフォーマーに伝えられて、それらにパフォーマーが自身の行動を追随させることにより事前練習をより充実させることが可能となり、芸能界にて主催者側の番組毎、イベント毎または会場毎に起こる事情を基にしたパフォーマンスの内容変更にも対応が短時間の事前練習またはパフォーマンスに並行して機器を装着し用いる事も出来る（短時間対応あるいはメンバー交代などの特殊事情の場合 など）。

本実施例ではダンスパフォーマンスを事例に用いたが、これと同様の活用は、演劇や多人数秋葉原系プロジェクトなどの舞台公演全般、映画演出またはテレビ番組などの幅広い娯楽興行、あるいは、チアリーディング、マーチング、マスゲームまたは観客動員プレイ（アリラン祭の様な事）集団演技・行動、あるいはフラダンス教室やエアロビクス教室など健康増進を含めた趣味の活動のみならず障害者の行動支援や高齢者の歩行補助などの幅広い応用に用いる事が出来る。

＜二肢間の間隔の定義・理解に用いた符号＞
ａ：一方の足の踵から他方の足の踵までの間隔
ｂ：一方の足のつま先から他方の足のつま先までの間隔
ｃ：一方の足の足首より下のある部位から他方の足の足首より下のそれに対応する同じ部位までの間隔（１）
ｄ：足（靴）の同じ内側の部位の間隔（１）
ｅ：足（靴）の同じ内側の部位の間隔（２）
ｆ：足（靴）の中心の部位である踵の中心の間隔
ｇ：足の中心線上のある部位の間隔
ｈ：一方の足の足首より下のある部位から他方の足の足首より下のそれに対応する同じ部位までの間隔（２）
ｗ：「歩行動作における癖等を考慮した」補正率
ｘ：超音波の伝播時間と伝播速度で算出された距離
ｙ：「極大データ」
ｚ：前後方向の間隔（斜方向の間隔）
＊：足首より下の“ある”部位
θ：「一歩毎の靴の向きのばらつきを算出した」補正率
＜装備・装置の説明に用いた符号＞
Ａ０１：実測装備
Ａ１０：二肢の間隔計測装置
Ａ３０：（ストラップを使う）接触式間隔計測装置
Ａ５０：（超音波またはレーザー光線を使う）非接触式間隔計測装置
Ａ７０：演算処理装置
Ａ７Ｃ：演算処理装置（接触計測器） （Ｃ：Contact type）
Ａ７Ｎ：演算処理装置（非接触計測器） （Ｎ：Non-contact type）
Ａ８０：送信装置
Ａ８Ｃ：送信装置（接触計測器）
Ａ８Ｎ：送信装置（非接触計測器）
ＡＲ１：前後方向（斜方向）の送受波
ＡＲ２：歩隔の送受波
Ｂ０１：情報提供装備
Ｂ０２：携帯端末
Ｂ０３：ヘッドフォン（告知機器付）
Ｂ０４：腰部に装着される告知器具
Ｂ０５：手首部に装着される告知器具
Ｂ１０：記憶装置
Ｂ２０：管理基準設定装置
Ｂ３０：告知装置
Ｂ４０：受・送信装置
Ｂ５１：告知装置からの告知情報を提供する第１の音源
Ｂ５２：テンポを可変出来る機構を有している第２の音源
Ｂ６１：計画の走行パターン
Ｂ６２：練習当初の走行パターン
Ｂ６３：修正後の走行パターン
Ｄ：現行のストライド（歩幅）
Ｅ：新たなストライド（歩幅）
Ｇ１：時間vsストライド（歩幅）の表
Ｇ２：ピッチvsストライド（歩幅）vs距離⇒エネルギー消費量の３軸データベース
Ｇ３：想定距離のピッチvsストライド（歩幅）表⇒エネルキ゛ー消費量の関係
Ｓ：現状のピッチとストライド（歩幅）の値
Ｔ：新たなピッチとストライド（歩幅）の値
３：肢
３Ｌ：一方の肢
３Ｒ：もう一方の肢
４：アスリート（使用者）
５：指導者（監督、コーチ、プロデューサー、演出者、振付師 など）
３１：接触式間隔計測器（巻取型）
３３：ストラップ巻取り器
３４：ストラップ
３４Ｍ：計測器側 (Ｍ：Measuring instrument side)
３４Ｗ：巻取り器側 (Ｗ：Winding instrument side)
３５：連結装具
３５Ｌ：一方の肢用連結装具
３５Ｒ：もう一方の肢用連結装具
３７：安全コネクター
３８：螺旋式巻き取り器
３８Ｍ：計測器側
３８Ｗ：巻取り器側
４０：回転測長センサー
４１：機械式測長器
４２：電気式測長器
４５：補助ローラー
４６：ストラップ３６０度フレキシブル出入口
４７：ローラー・ストッパー
３８：螺旋式巻き取り器
３８Ｍ：計測器側
３８Ｗ：巻取り器側
４０：回転測長センサー 書くこと
４１：機械式測長器
４２：電気式測長器
４５：補助ローラー
４６：ストラップ３６０度フレキシブル出入口
４７：ローラー・ストッパー
５１：非接触式間隔計測器（超音波型）−送・受波独立方式
５２：送波部
５３：受波部
５４：指向特性制御用リフレクター
５５：指向性狭角度の送波器
６１：超音波反射板
６６：前後方向の間隔測定用送・受波部
６７：前後方向の間隔測定用反射板部
６８：前後方向の間隔・歩隔測定用送・受波部
６９：歩隔測定用反射板部
７０：追尾装置付き前後方向の間隔測定用送・受波部
７１：追尾装置付き前後方向の間隔測定用反射板部
７２：方向調整可動装置
７３：追尾装置
８０：モーション検出部
８０Ｃ：モーション検出部（接触計測器） （Ｃ：Contact type）
８０Ｎ：モーション検出部（非接触計測器）（Ｎ：Non-contact type）
８１：弾性伸縮器具
８２：弾性伸縮素材部
８６：目標下限長さに調節することが出来る安全コネクター
９１：同期時計
１１０：表示器
１１５：告知スピーカー
１１６：下限値未達告知器
１１８：電子計算組織
１１９：遠隔操作器
１５０：歩行時間に対する二肢の間隔の変化
１５１：二肢の間隔計測値
１５２：歩幅の間隔管理基準
１５３：歩幅の間隔上限目標値
１５４：歩幅の間隔下限目標値
１５５：歩隔の間隔上限目標値
１５６：歩隔の間隔管理基準
１５７：歩隔の間隔下限目標値
１６０：歩幅用の告知音
１６１：歩隔用の告知音
Ｓ１：第１スケーター
Ｓ２：第２スケーター
Ｓ３：第３スケーター
２０１：スケーターの二肢の間隔
２０２：スケーター間の間隔（二者間の間隔）
２０３：間隔計測器（レーザー光線方式、追尾装置付）
２０５：レーザー光線の照射と反射の軌跡（イメージ上の光線）
２１０：正面からの風の流れ
２１１：走行後の風の流れ
２１２：スケーター間隔が一定の長さより超えた場合におこる巻込流（空気抵抗）
ＰＭ：メイン・パフォーマー
ＰＯ：サブ・パフォーマー
Ｐ１：＃１サブ・パフォーマー
Ｐ２：＃２サブ・パフォーマー
Ｐ３：＃３サブ・パフォーマー
３０１：パフォーマーの二肢間の間隔(足)
３０２：パフォーマーの二肢間の間隔(手)
３０４：間隔計測器（体幹の代表として頭部に配置：レーザー光線方式、追尾装置付）
３０５：間隔計測器（二肢の代表として足部に配置：レーザー光線方式、追尾装置付）
３０６：パフォーマー間の間隔：レーザー光線の照射と反射の軌跡（頭部間：イメージ上の光線）
３０７：パフォーマー間の間隔：レーザー光線の照射と反射の軌跡（足部間：イメージ上の光線）

Claims (8)

1. 複数の使用者の対応する肢間または体幹間の間隔情報を測定する実測装備と設定された管理基準と比較して当該複数の使用者にリアルタイムに告知する情報提供装備とを備えた動態行動提示システムであって、
   実測装備は、
   異なる使用者の対応する肢間または体幹間の二者間の間隔計測装置と、
   前記間隔計測装置によって検出された二者間の間隔信号を統計処理する演算処理装置と、
   前記演算処理装置によって演算された、一歩ごとまたは統計処理された二者間の間隔に関する信号の送信装置とで構成されており、
   情報提供装備は、
   動態に関するデータを使いやすい状態に変換し集積した記憶装置と、
   前記記憶装置から抽出もしくは人工知能を利用し選択された値を、個々の利用者が動態の最中の次に踏み出す肢または体幹の運動に繋げる管理基準を設定する管理基準設定装置と、
   前記実測装備の送信装置によって送信された前記二者間の間隔に関する信号と前記管理基準設定装置で設定した管理基準を比較し、管理基準を超えた場合にリアルタイムに当該使用者に伝える告知装置と、
   前記実測装備の送信装置から信号を受ける受信装置とで構成されていて、
   前記実測装備の二肢の間隔計測装置は、ストラップを用いる接触式間隔計測機器であって、装着位置が低位置でも計測を可能であり、二肢の間隔を直接的に計測が出来る計測機器であること、
   前記実測装備の二者間の間隔計測装置は、超音波を用いる非接触式間隔計測器であって、装着位置が低位置でも計測を可能であり、該超音波を用いる間隔計測器は一定方向に集束発波を可能とする指向性機能を持たせた計測機器、または、送波部、反射部、受波部の少なくとも一つの部位に、方向調整装置および追尾装置のうち少なくとも一つを備えて二者の対応する肢または体幹の動きにシンクロして超音波の送・受波の対応を可能とした制御機能を持たせた計測機器であること、または、
   前記実測装備の二者間の間隔計測装置は、レーザー光線を用いる非接触式間隔計測器であって、装着位置が低位置でも計測が可能であり、該レーザー光線を用いる間隔計測器は対象に向けてレーザー光線を照射し反射して返って来るまでの時間を計測、もしくは、投影したレーザー光線とその反射光の位相差を検出し，距離計測を行う機器、または、照射部、反射部、受光素子部の少なくとも一つの部位に、方向調整装置および追尾装置のうち少なくとも一つを備えて二者の対応する肢または体幹の動きにシンクロしてレーザー光線の送・受光の対応を可能とした制御機能を持たせた計測機器を有することを特徴とする動態行動提示システム。
2. 個々の前記使用者の二肢の間隔情報を測定する実測装備と設定された管理基準と比較して当該使用者にリアルタイムに告知する情報提供装備とを備えた動態行動提示システムであって、
   実測装備は、
   二肢の対称となる部位に配置された二肢の間隔計測装置と、
   前記二肢間隔計測装置によって検出された二肢の間隔信号を統計処理する演算処理装置と、
   前記演算処理装置によって演算された、一歩ごとまたは統計処理された二肢の間隔に関する信号の送信装置とで構成されており、
   情報提供装備は、
   動態に関するデータを使いやすい状態に変換し集積した記憶装置と、
   前記記憶装置から抽出もしくは人工知能を利用し選択された値を、利用者が歩行または走行の最中の次に踏み出す肢の運動に繋げる管理基準を設定する管理基準設定装置と、
   前記実測装備の送信装置によって送信された前記二肢の間隔に関する信号と前記管理基準設定装置で設定した管理基準を比較し、管理基準を超えた場合にリアルタイムに使用者に伝える告知装置と、
   前記実測装備の送信装置から信号を受ける受信装置とで構成されていて、
   前記実測装備の二肢の間隔計測装置は、ストラップを用いる接触式間隔計測器であって、装着位置が低位置でも計測を可能であり、二肢の間隔を直接的に計測が出来る計測機器であること、または、
   前記実測装備の二肢の間隔計測装置は、超音波を用いる非接触式間隔計測器であって、装着位置が低位置でも計測を可能であり、該超音波を用いる間隔計測器は一定方向に集束発波を可能とする指向性機能を持たせた計測機器、もしくは、送波部、反射部、受波部の少なくとも一つの部位に、方向調整装置および追尾装置のうち少なくとも一つを備えて二肢の動きにシンクロして超音波の送・受波の対応を可能とした制御機能を持たせた計測機器であること、または、
   前記実測装備の二肢の間隔計測装置は、レーザー光線を用いる非接触式間隔計測器であって、装着位置が低位置でも計測を可能であり、該レーザー光線を用いる間隔計測器は対象に向けてレーザー光線を照射し反射して返って来るまでの時間を計測、もしくは、投影したレーザー光線とその反射光の位相差を検出し，距離計測を行う方法する機器、または、照射部、反射部、受光素子部の少なくとも一つの部位に、方向調整装置および追尾装置のうち少なくとも一つを備えて二肢の動きにシンクロしてレーザー光線の送・受光の対応を可能とした制御機能を持たせた計測機器を有することを特徴とする請求項１に記載の動態行動提示システム。
3. 前記情報提供装備の記憶装置に集積される動態に関するデータの項目は、異なる行為者間の動態距離、個々人のストライド（歩幅）、歩隔、ピッチ、移動距離、時間、エネルギー消費量、VO_２酸素摂取量、心拍数、歩数、および運動強度（METS）を指しており、そのデータの集積体、各種研究機関・法人により既に得られているデータ、もしくは動態行動パターンで構成されており、さらには該記憶装置には演算機能を持ち、前記項目のデータを使い演算によって導き出すデータを前記
   健康科学・スポーツ医学などの進展により新たに得られるデータ項目およびデータ、ならびに使用者の動態により得られるデータの追加補充を可能とし、常に最新の情報下における運用が出来る装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の動態行動提示システム。
4. 前記情報提供装備の管理基準設定装置は、
   前記データを用いた単一または複数次元の座標から得られる値、もしくは動態行動パターンを、前記記憶装置より抽出もしくは人工知能を利用して選択し、新たに管理基準として設定するもので、該設定管理基準は、単一の管理値、または上下限値をもった管理値幅の両方を指しており、管理する目的および対象に応じて用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の動態行動提示システム。
5. 前記情報提供装備の告知装置は、
   動態の行動中または行動後に得られるデータ、既入力済情報、管理設定基準および動態関連情報を表示する表示部と、
   前記記憶装置へのデータ入力および設定管理基準の設定を行う入力部と、
   前記送信装置によって送信された前記二者間の間隔に関する信号および前記二肢の間隔に関する信号から選ばれた１または２の信号と前記管理基準設定装置で設定した設定管理基準を比較・評価・判断をする評価部と、
   ２種以上の音源とテンポを変動させる機構を保持し、該評価部によって判断された情報を、音、光、または皮膚への刺激などの手段を用いて、設定管理基準との乖離の有無もしくは程度の情報をリアルタイムに告知する伝達部とで構成されていること、
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の動態行動提示システム。
6. 前記情報提供装備の告知装置は、
   前記実測装備よって測定された前記二者間の間隔情報および前記二肢の間隔情報から選ばれた１または２の間隔情報を有線または無線通信手段を介して、携帯端末に収納されたアプリケ―ション、もしくは告知機能付きヘッドフォン、ポケットへの挿入型告知装置、腰部または手首部に装備される告知装置であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の動態行動提示システム。
7. 前記情報提供装備には受信装置が装備されているが、それに加えて送信装置の追加装備をおこない、アスリートまたは利用者の支援・介助者または指導者が操作する遠隔装置と無線通信手段を用いて繋げることが可能で、支援・介助者もしくは指導者が、歩行、走行または動態行動の状態に応じて、設定された管理基準値の変更もしくは予め入力された歩行・走行・動態行動パターンの変更を可能とし、必要に応じて利用者もしくはアスリート本人への告知を行い、変更の認識をリアルタイムに共有することを可能とすることにより、効果的なトレーニング調整とトレーニング・プログラムの多様化が図れることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の動態行動提示システム。
8. 前記二者間の間隔情報もしくは前記二肢の間隔情報を測定する実測装備の間隔計測装置、または情報提供装備管理基準設定装置のいずれか１つまたは２以上の装置に、既に公知の計測手段あるいは身体との接触部に電極を保持させる事により、歩数、移動距離、速度、消費カロリー、および心拍数の計測といった情報の取得が可能となり、総合健康計測情報を使用者に提供することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の動態行動提示システム。